采集大鼠自主行为数据以表征卒中后功能缺损

本研究旨在通过让动物生活在丰富化的群体饲养环境中，克服基于行为实验的常见局限。目标是促进动物自发的行为测试与训练，并展示该方法如何生成有效的个体化数据，包括中风后常见的和新颖的依赖变量。研究人员在开展行为实验时面临多项挑战，包括需要投入大量时间进行行为训练，以及尽量减少与操作人员对啮齿类动物的人工干预、食物剥夺、运动限制和社会互动缺失等相关联的潜在混杂因素。

希望本实验方案的结果能够体现出采用自动化、无人干预或生态富集化方法采集行为学数据的优势。我们期望这能鼓励其他研究人员利用此类高通量方法，探索新的变量以及多种实验范式。首先，获取一个预先组装好的单鼠转门装置（one rat turnstile，ORT）。

将射频识别（RFID）读取器连接到操作反应管（ORT），然后将RFID天线固定在ORT管上。将ORT安装在行为实验装置与动物饲养笼具之间。安装RFID系统，以便在动物通过ORT时自动读取其信息。

将相同数量的大鼠引入群养笼具中。通过操作性反应训练（ORT）训练大鼠定期进入行为实验装置。随后，将操作手柄引入精细抓取实验装置中。

在 Arduino 程序中，为了将拉柄设置为最高灵敏度，请进入 RAT.H 文件并定义启动一次拉拽动作所需的力量阈值。每天将拉杆回缩 0.25 至 0.5 毫米，直至达到最终位置，即伸出箱体外部 1 至 1.25 厘米处。

启动百分比训练程序，逐步增加激活手柄所需拉力。当大鼠稳定达到120克拉力的最终标准范围后，停止百分比训练程序，并将手柄激活的标准固定为120克。将中风诱导后的大鼠置于传统笼具中恢复3至7天。

恢复后，将大鼠放回饲养笼，并将ORO连接至精细抓取装置。继续进行行为学测试，直至拉力达到120克的要求，以收集足够的数据来评估卒中后的功能缺陷。在精细抓取评估中，卒中诱导后大鼠的成功率、每次拉动的平均力量以及每轮拉动次数均出现显著变化。

卒中未影响会话启动次数。雌性大鼠启动的会话次数始终多于雄性，且卒中后启动频率无变化。相比之下，大多数大鼠的在箱时间延长，可能与片段成功次数减少有关。

卒中影响了雄性和雌性动物全天任务参与次数的昼夜节律分布模式。卒中前，动物主要在光照周期的早期参与任务，而雌性动物还在黑暗周期开始前短暂增加参与。卒中后，雄性和雌性动物均逐渐转变为在整个光照周期内参与程度持续上升的模式。

目前，转化性卒中研究采用多种关键的行为学检测方法，但大多数方法需要耗费大量人力，进行一对一的测试，并偶尔需要对动物进行训练。此外，由于这些检测主要采用由实验者发起的测试环节和任务，很少能够捕捉到动物自主启动的相关变量。与典型的行为学训练和测试方法相比，本方案具有多项优势。

它解决了与人工操作相关的混杂因素，减少了研究人员每日的工作量，实现了多种环境富集方式，并且甚至提供了昼夜节律和启动变量的新测量指标。